Thomas Newcomen: biografia e invenções

Thomas Newcomen (1664-1729) foi um inventor e ferreiro de origem inglesa considerado um dos seus fundadores da Revolução Industrial , um processo histórico de transformação que abrangeu as esferas social, cultural e econômica, tudo impulsionado pelos muitos avanços tecnológicos que surgiram. a luz na segunda metade do século XVIII.

Um grupo de mentes privilegiadas, incluindo Thomas Newcomen, tem o crédito de imaginar, desenvolver e testar, com sucesso, várias máquinas que suportam a atividade humana de diferentes aspectos. O uso da tração animal começou a terminar e a substituição de trabalhadores em tarefas perigosas ou repetitivas começou.

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Uma dessas atividades da economia que necessitavam urgentemente de progresso era a mineração. Os altos custos de produção, devido aos lentos processos de extração mineral, o perigo iminente de cada metro que desce em uma mina com pouca iluminação, com ar viciado e inundado com água subterrânea, colocam desafios a serem superados.

Thomas Newcomen conhecia bem o meio ambiente e, graças à observação detalhada que ele fez dos processos da época, ele conseguiu criar uma maneira de ajudar aqueles que clamavam por sua ajuda nas profundezas dos poços inundados, em meio a condições deploráveis ​​de escavação . Graças a isso, Newcomen é considerado o pai da Revolução Industrial.

Biografia

A maioria dos historiadores concorda que ele nasceu na Inglaterra em 12 de fevereiro de 1663 em Dartmouth, uma área pertencente ao condado de Devon, dentro de uma família de comerciantes.

Embora seja verdade que não existem registros extensos que falem sobre os pais de Thomas Newcomen, sabe-se que seus nomes eram Elijah e Sarah Newcomen.

Elias era um comerciante proeminente e habilidoso, dono de lojas e barcos. De sua mãe, Sarah – que deixou o plano terrestre quando Thomas era criança – muito pouco se sabe.

Um tempo prudente após a morte de sua mãe, seu pai contratou novas núpcias com Alice Trenhale, que acabou cuidando da educação do futuro inventor.

O jovem recém-chegado

Sendo jovem (eles eram nos primeiros anos da década de 1680), ele foi empregado como aprendiz de engenharia para depois se dedicar à comercialização de ferro.

Ele procurou o apoio de um amigo de infância próximo chamado John Calley, e com ele se uniu para abrir seu primeiro negócio de loja de ferragens, através do qual ele pôde conhecer de perto muitos dos personagens pertencentes a minas da região.

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Influenciado por esse meio interessante e lucrativo, ele aprendeu o comércio de ferraria sem descurar seus estudos de engenharia, estudos que lhe deram as ferramentas necessárias para desenvolver a máquina que lhe deu entrada na história.

Pastor recém-chegado

Newcomen era um pregador leigo e referência para todos aqueles que o procuravam na igreja batista local; Em 1710, ele se tornou pastor de um grupo local dessa corrente.

Suas conexões dentro dessa igreja permitiram que ele tivesse acesso a pessoas de diferentes níveis socioeconômicos; Entre essas pessoas estavam Jonathan Hornblower (pai e filho), que se envolveu economicamente com Thomas, permitindo que este expandisse o alcance de sua futura máquina.

Paralelamente à sua vida religiosa, suas atividades comerciais e seus estudos, ele desenvolveu curiosidade sobre o funcionamento de certas máquinas de seu tempo, especialmente o motor a vapor do engenheiro e inventor inglês Thomas Savery.

A Savery, também nascida em Devon, construiu e patenteou em 1698 uma máquina que, de acordo com os critérios de Newcomen, não aproveitava ao máximo seu potencial. Mais tarde, esse inventor desenvolveu uma máquina de vapor atmosférica que envolveu a transformação de muitos dos processos realizados naquele momento.

Últimos anos

Após o surgimento da máquina Newcomen, a história de seu inventor tende a se diluir no tempo. Não há registros precisos das causas de sua morte, mas ocorreu em 5 de agosto de 1729 na casa do pastor e amigo batista Edward Wallin quando Newcomen tinha 66 anos.

Invenções

Máquina de vapor atmosférica

A invenção pela qual Thomas Newcomen obteve seu maior reconhecimento foi o motor a vapor atmosférico.

Essa máquina surgiu da análise e da combinação das idéias levantadas na construção de seus antecessores: a do inglês Thomas Savery em 1698 e a do francês Denis Papin em 1690. Embora seja verdade que essas obras funcionavam, o Newcomen se propôs a otimizar a força do trabalho resultante do uso de vapor.

Com a colaboração de seu parceiro John Calley (mecânico de profissão) e com o conselho de Robert Hooke (físico inglês), Newcomen tentou encontrar uma solução para um problema que ele identificou: o alto custo de usar cavalos para bombear água do fundo do poço. minas de estanho.

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No entanto, levou pelo menos 10 anos para chegar a uma solução prática e funcional da sua versão do motor a vapor.

Operação

As máquinas da Savery – reveladas em 1698 – e da Newcomen – que viu a luz em 1712 – apresentavam elementos semelhantes como caldeira, tanque de água e até os fundamentos da operação (criam um vácuo dentro de um espaço selado pelo resfriamento do vapor de água).

No entanto, a principal diferença estava na forma final, na qual as duas equipes extraíram água do fundo da mina.

Savery Steam Machine

A máquina de Savery tinha dois canos conectados: um bombeando para fora e outro para a água que ficava no fundo da mina.

A caldeira foi aquecida progressivamente e a válvula que se conectou ao tanque de bombeamento foi aberta, enchendo a última com vapor de água. Este tanque expeliu o ar que continha para a tubulação externa através de uma válvula de retenção rudimentar ou anti-retorno.

O bombeamento tornou-se efetivo quando o tanque de bombeamento foi resfriado por fora; Para isso, a água foi deixada correr sobre ela. Foi nesse momento que o vapor de água no tanque se condensou e criou o estado esperado de vazio.

O vácuo sugou e transportou a água para a válvula de retenção do tubo externo, a válvula da caldeira foi aberta uma segunda vez e o vapor sob pressão expulsou a água.

Máquina Newcomen

No motor a vapor atmosférico de Thomas Newcomen, o tanque de vácuo tinha um pistão conectado a um balancim, e isso a um contrapeso.

Como na máquina anterior, o tanque estava cheio de vapor quando a caldeira foi ligada e a válvula foi aberta. A diferença foi marcada pelo caminho ao qual o pistão foi submetido pela ação do vapor de água e pela pressão do ar fora da máquina.

Quando o vapor encheu o tanque, o pistão foi forçado a subir e o agitador foi inclinado, elevando a parte que se conectava ao pistão e abaixando a do contrapeso.

Quando o tanque foi resfriado e o vácuo criado pela condensação de vapor foi criado, o curso do pistão foi revertido: a peça se moveu para baixo sugada pela falta de ar e auxiliada pela pressão atmosférica, e o agitador inclinou-se ao contrário: parte conectada ao pistão e até o contrapeso.

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Todo esse esquema de movimento fez funcionar uma bomba secundária que estava conectada a uma linha ativada pelo contrapeso. A bomba secundária foi acionada pelo motor a vapor e, finalmente, retirou água do fundo da mina.

Esse tipo de máquina usava carvão mineral como combustível regular e, portanto, era extraído continuamente para suprir a demanda de seu uso no campo industrial pela primeira vez.

Patente

Newcomen não teve a possibilidade de patentear sua invenção, porque Savery, no momento de registrar sua máquina, obteve uma patente ampla (GB 356 AD) que cobria todos os “cilindros ou motores para levantar água ou causar movimentos para qualquer tipo de moinho pela força motriz do fogo ».

Isso não era uma limitação e os dois inventores, em parceria, trabalharam e instalaram um grande número de equipamentos de bombeamento para minas.

Transcendência da máquina Newcomen

Desde o momento em que a primeira máquina Newcomen foi instalada e até 1733, havia mais de 100 equipes trabalhando em minas por toda a Inglaterra, e o uso dessa máquina estava em vigor por cerca de trinta anos após sua primeira instalação, já que não havia outro inventor que propusesse uma ferramenta diferente.

Não foi até 1765, quando outro inventor, James Watt , introduziu melhorias no design original. Isso aumentou significativamente a potência resultante do uso de vapor.

No entanto, vale ressaltar que as máquinas originais prestaram seus serviços por um longo tempo após as modificações feitas por Watt, o que fala da eficiência que elas ofereciam àqueles que as usavam. Somente quando o custo do carvão se tornou uma variável de peso, começou a migração para as novas tecnologias.

Referências

  1. A Revolução Industrial Obtido em 30 de novembro de 2018 na Wikipedia: en.wikipedia.org
  2. Thomas Newcomen . Obtido em 30 de novembro de 2018 na Wikipedia: en.wikipedia.org
  3. Máquina recém-chegada . Obtido em 30 de novembro de 2018 na Wikipedia: en.wikipedia.org
  4. História: Thomas Newcomen . Retirado em 30 de novembro de 2018 da BBC: bbc.co.uk
  5. Thomas Newcomen . Retirado em 30 de novembro de 2018 de Famous Scientists: famousscientists.org
  6. Thomas Newcomen . Retirado em 30 de novembro de 2018 da Encyclopaedia Britannica: britannica.com
  7. Recém-chegado, Thomas . Retirado em 30 de novembro de 2018 de Encyclopedia.com: encyclopedia.com

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